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（全套设计打包）挖掘机工作机构的设计（喜欢就下吧）

杆的杆径，选出标准的液压缸。关键词铲斗液压缸动臂挖掘机绪论.课题背景及目的.挖掘机发展简史.挖掘机的基本类型.国内外研究状况.论文构成及研究内容总体方案设计.工作装置构成.动臂及斗杆的结构形式.铲斗的结构选择.液压挖掘机工矿分析.液压挖掘机工作装置设计要求.液压挖掘机工作装置的设计原则工作装置运动学分析.动臂运动分析.斗杆的运动分析.铲斗的运动分析.特殊工作位置计算反铲装置的设计.挖掘装载机工作装置典型工况分析确定.挖掘装载机工作装置的基本参数的选择.油缸基本参数的选择和计算挖掘装置受力计算和强度计算.挖掘阻力的计算铲斗挖掘阻力的计算斗杆挖掘阻力计算.工作液压缸的理论挖掘力铲斗挖掘时，铲斗缸的理论挖掘力斗杆挖掘时，斗杆油缸的理论挖掘力.整机理论挖掘力铲斗挖掘总结致谢参考文献绪论.课题背景及目的挖掘机在国民经济建设的许多行业被广泛地采用，如工业与民用建筑交通运输水利电气工程农田改造矿山采掘以及现代化军事工程等等行业的机械化施工中。据统计，般工程施工中约有的土方量露天矿山中的剥离量和采掘量是用挖掘机完成的。随着我国基础设施建设的深入和在建设中挖掘机的广泛应用，挖掘机市场有着广阔的发展空间，因此发展满足我国国情所需要的挖掘机是十分必要的。而工作装置作为挖掘机的重要组成部分，对其研究和控制是对整机开发的基础。反铲式单斗液压挖掘机工作装置是个较复杂的空间机构，国内外对其运动分析机构和结构参数优化设计方面都作了较深入的研究，具体的设计特别是中型挖掘机的设计已经趋于成熟。而关于反铲式单斗液压挖掘机的相关文献也很多，这些文献从不同侧面对工作装置的设计进行了论述。而笔者的设计知识和水平还只是个学步的孩子，进行本课题的设计是为对挖掘机的工作装置设计有些大体的认识，巩固所学的知识和提高设计能力。.挖掘机发展简史第台手动挖掘机问世至今已有多年的历史，期间经历了由蒸汽驱动半回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动全回转挖掘机应用机电液体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。由于液压技术的应用，世纪年代有了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机，世纪年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压挖掘机和腰带式全液压挖掘机。初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于挖掘机各种工况的液压元件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全。从世纪年代起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段各国挖掘机制造厂和品种增加很快，产旦猛增。年间，液压挖掘机产量已占挖掘机总产量的，目前已接近。挖掘机的基本类型液压挖掘机也和机械式挖掘机样，由工作装置回转装置和行走装置等三大部分组成。所以，我们可以从这三大部件的结构特点功能和通用范围等方面来区分它的类型。就液压挖掘机构整机结构而言，全部采用液压传动者称为全液压挖掘机部分采用液压传动者则称为半液压挖掘机多数情况下是行走装置用机械传功，其余均为液压传动。也有机体为机械传动，而仅工作装置采用液压传动的能在水平面内回转的称为全回转挖掘机，否则就是非全回转式挖掘机。就工作装置来说，根据其用途和结构型式可以区分为“通用”与“专用”。般中小型液压挖掘机都是通用的，多带有正铲反铲装载抓斗起重等五种工作装置。大型液压挖掘机往往专门用于建筑材料露天矿或其它金属与非金属露天矿作装载和挖掘工作，故只装正铲，成为专用根据工作装置的结构特征，可以区分为铰接式和伸缩臂式。普通的液压挖掘机均为铰接式动臂斗杆和铲斗均可绕铰点转动，完成各种作业动作，而伸缩臂式挖掘机的动臂由主臂和伸缩臂两部分组成，伸缩臂可在主臂内伸缩也可以变幅，臂端装有铲斗，适于作平整和清理工作，特别是修理沟坡。就行走装置的型式而言，液压挖掘机可以制成履带式轮胎式轮胎履带式汽车式和悬挂式。悬挂式挖掘机用拖拉机作底盘，配装若干个工作装置通常是端装反铲另端为装载铲或推土板。除上述基本类型外，还有些结构比较特殊的液压挖掘机。无行走驱动装置的双轮拖式挖掘机亦称步履式挖掘机制造简单价格低廉，特别适用于狭窄地带和小型土方施工工地轮胎可以收放的无支腿式挖掘机工作时不用支腿支撑，而将支承转台的底架全部落地，在的范围内自由回转进行作业。仲缩臂式挖掘机也可装上铰接式斗杆，满足作业过程中些腕动式作业的要求。.国内外研究状况当前，国际上挖掘机的生产正向大型化微型化多能化和专用化的方向发展。国外挖掘机行业重视采用新技术新工艺新结构和新材料，加快了向标准化系列化通用化发展的步伐。我国己经形成了挖掘机的系列化生产，近年来还开发了许多新产品，引进了国外的些先进的生产率较高的挖掘机型号。由于使用性能技术指标和经济指标上的优越，世界上许多国家，特别是工业发达国家，都在大力发展单斗液压挖掘机。目前，单斗液压挖掘机的发展着眼于动力和传动系统的改进以达到高效节能应用范围不断扩大，成本不断降低，向标准化模块化发展，以提高零部件配件的可靠性，从而保证整机的可靠性电子计算机监测与控制，实现机电体化提高机械作业性能，降低噪音，减少停机维修时间，提高适应能力，消除公害，纵观未来，单斗液压挖掘机有以下的趋势向大型化发展的同时向微型化发展。更为普遍地采用节能技术。不断提高可靠性和使用寿命。工作装置结构不断改进，工作范围不断扩大。由内燃机驱动向电力驱动发展。液压系统不断改进，液压元件不断更新。应用微电子气液等机电体化综合技术。增大铲斗容量，加大功率，提高生产效率。人机工程学在设计中的充分利用。.论文构成及研究内容本论文主要对由动臂斗杆铲斗连杆机构组成挖掘机工作装置进行设计。具体内容包括以下四部分挖机工作装置的总体设计。挖掘机的工作装置详细的机构运动学分析。工作装置各部分的基本尺寸的计算和验证。工作装置主要部件的结构设计。总体方案设计.工作装置构成斗杆油缸动臂油管动臂油缸铲斗斗齿侧板连杆曲柄铲斗油缸斗杆.图工作装置组成图图为液压挖掘机工作装置基本组成及传动示意图，如图所示反铲工作装置由铲斗连杆斗杆动臂相应的三组液压缸等组成。动臂下铰点铰接在转台上，通过动臂缸的伸缩，使动臂连同整个工作装置绕动臂下铰点转动。依靠斗杆缸使斗杆绕动臂的上铰点转动，而铲斗铰接于斗杆前端，通过铲斗缸和连杆则使铲斗绕斗杆前铰点转动。挖掘作业时，接通回转马达转动转台，使工作装置转到挖掘位置，同时操纵动臂缸小腔进油使液压缸回缩，动臂下降至铲斗触地后再操纵斗杆缸或铲斗缸，液压缸大腔进油而伸长，使铲斗进行挖掘和装载工作。铲斗装满后，铲斗缸和斗杆缸停动并操纵动臂缸大腔进油，使动臂抬起，随即接通回转马达，使工作装置转到卸载位置，再操纵铲斗缸或斗杆缸回缩，使铲斗翻转进行卸土。卸完后，工作装置再转至挖掘位置进行第二次挖掘循环。在实际挖掘作业中，由于土质情况挖掘面条件以及挖掘机液压系统的不同，反铲装置三种液压缸在挖掘循环中的动作配合可以是多样的随机的。上述过程仅为般的理想过程。挖掘机工作装置的大臂与斗杆是变截面的箱梁结构，铲斗是由厚度很薄的钢板焊接而成。各油缸可看作是只承受拉压载荷的杆。根据以上特征，可以对工作装置进行适当简化处理。则可知单斗液压挖掘机的工作装置可以看成是由动臂斗杆铲斗动臂油缸斗杆油缸铲斗油缸及连杆机构组成的具有三自由度的六杆机构，处理的具体简图如所示。进步简化得图如所示。图工作装置结构简图铲斗连杆斗杆动臂铲斗油缸斗杆油缸图工作装置结构简化图挖掘机的工作装置经上面的简化后实质是组平面连杆机构，自由度是，即工作装置的几何位置由动臂油缸长度斗杆油缸长度铲斗油缸长度决定，当为确定的值时，工作装置的位置也就能够确定。.动臂及斗杆的结构形式动臂采用整体式弯动臂，这种结构形式在中型挖掘机中应用较为广泛。其结构简单价廉，刚度相同时结构重量较组合式动臂轻，且有利于得到较大的挖掘深度。斗杆也有整体式和组合式两种，大多数挖掘机采用整体式斗杆。在本设计中由于不需要调节斗杆的长度，故也采用整体式斗杆。.铲斗的结构选择铲斗结构形状和参数的合理选择对挖掘机的作业效果影响很大，其应满足以下的要求有利于物料的自由流动。铲斗内壁不宜设置横向凸缘棱角等。斗底的纵向剖面形状要适合于各种物料的运动规律。要使物料易于卸尽。为使装进铲斗的物料不易于卸出，铲斗的宽度与物料的粒径之比应大于，大于时，颗粒尺寸不考虑，视物料为均质。综上考虑，选用中型挖掘机常用的铲斗结构，基本结构如图所示。图铲斗.液压挖掘机工矿分析液压挖掘机的主要运动功能包括以下几个动作动臂升降斗杆收放铲斗装卸转台回转整机行走以及其它辅助动作，如图所示。除了辅助动作例如整机转向等不需全功率驱动以外，其它都是液压挖掘机的主要动作，般要进行全功率驱动研究。挖掘机的典型作业流程整机移动至合适工作位置平台回转，使工作装置处于挖掘位置动臂下降，并调整斗杆铲斗至合适位置斗杆铲斗挖掘作业动臂升起回转工作装置至卸载位置操纵斗杆铲斗卸载。图液压挖掘机的工作运动动臂升降斗杆收放铲斗装卸转台回转整机行走由于液压挖掘机的作业对象和工作条件变化较大，对主机的工作有两项要求实现各种主要动作时，随着阻力与作业速度的变化，要求液压缸和液压马达的压力和流量也能相应变化为了充分利用发动机功率，缩短作业循环时间，工作过程中往往要求有两个主要动作例如挖掘与动臂下降提升与回转同时进行复合动作。液压挖掘机个作业循环的组成和动作的复合主要包括挖掘通常以铲斗液压缸或斗杆液压缸进行挖掘，或两者配合进行挖掘。因此，在此过程中主要是铲斗和斗杆的复合动作，必要时，配以动臂动作。满斗举升回转挖掘结束，动臂液压缸将动臂顶起，满斗提升，同时回转液压马达使转台转向卸载位置，此时主要是动臂和回转的复合动作。卸载转到卸载位置时，转台制动，用斗杆液压缸调节卸载半径，然后铲斗液压缸回缩，铲斗卸载。为了调整卸载位置，还要有动臂液压缸的配合，此时是斗杆和铲斗的复合动作，兼以动臂动作。空斗返回卸载结束，转台反向回转，动臂液压缸和斗杆液压缸配合，把空斗放到新的挖掘点，此时是回转和动臂或斗杆的复合动作。整机移动工况将整机移动至合适的工作位置。姿态调整与保持工况满足停放运输检修等需要。其他辅助作业工况辅助工作装置作业工况。典型挖掘工况液压挖掘机典型的挖掘工况包括如下种。铲斗挖掘工况由铲斗液压缸单独动作进行挖掘的工况，采用铲斗液压缸进行挖掘常用于清除障碍，挖掘较松软的土壤以提高生产率，因此，在般土方工程挖掘中级土以下土壤的挖掘铲斗挖掘最常用。斗杆挖掘工况由斗杆液压缸单独动作进行挖掘的工况，在较坚硬的土质条件下工作时，为了能够装满铲斗，中小型液压挖掘机在实际工作中常以斗杆液压缸进行挖掘。联合挖掘工况由铲斗斗杆液压缸复合动作进行挖掘的工况，必要时还需配以动臂液压缸的动作。主要用于需要轨迹控制的情况。当单独采用铲斗液压缸进行挖掘时，挖掘轨迹以铲斗与斗杆的铰点为中心，铲斗斗尖所作的圆弧线的长度决定铲斗液压缸的行程。以铲斗液压缸进行挖掘时的挖掘行程较短，为了能够装满铲斗，需要有较大的挖掘力以保证能挖掘较大厚度的土壤，所以般挖掘机的斗尖最大挖掘力都在采用铲斗液压缸挖掘时实现。当单独采用斗杆液压缸进行挖掘时，挖掘轨迹以动臂与斗杆的铰点为中心，铲斗斗尖所作的圆弧线的长度决定于斗杆液压缸的行程。当动臂液压缸位于最小长度并以斗杆液压缸进行挖掘时，可以得到最大挖掘深度尺寸，并且也有较大的挖掘行程。水平地面的挖削斜坡地面的挖削水平地面的切削斜坡地面的切削图斗尖直线挖削图地面的切削和压整般认为斗容量小于.在土质松软时以转斗挖掘为主，否则以斗杆挖掘为主。这两种情况的挖掘阻力不同。在实际挖掘工作中，往往需要采用各液压缸的复合工作。如在平整土地或切削斜坡时，需要同时操纵动臂和斗杆，以使斗尖能沿直线运动，见图所示。此时斗杆收回，动臂抬起，需要保证彼此动作独立，相互之间无干扰。如果需要铲斗保持定切削角度并按照定的